成语里藏着中华科技的故事
来源:解放日报 作者:戴吾三 时间:2022-10-06 点击:
三清山 摄影/日升
■戴吾三
成语是汉语中经长期使用、锤炼而成的固定短语，是中国传统文化的一大特色。
追本溯源，成语有很大一部分是从古代相承沿用而来，还反映了个人对自然的认识。
通过一个个成语，我们可以还原出一段段精彩和生动的历史。本文摘自《成语里的中华科技》。
沧海桑田
古代对海陆变迁的认识
“沧海桑田”，指大海变成农田，或农田变成大海，源自东晋葛洪《神仙传》：“王远，字方平，东海人也……麻姑自说：‘接待以来，已见东海三为桑田，向到蓬莱，水又浅于往昔会时略半也，岂将复还为陵陆乎？’”
麻姑、王方平都是神话人物，有异于常人的高龄。葛洪在此是借两人对话，来说明沧桑变迁的地质现象。
“沧海桑田”的故事并非臆想虚构，而是有依据的。故事说王方平是东海人，东海所指今江苏省连云港地区（含东海县），位于黄海沿岸。这里为上升海岸区，又由于黄河历史上曾多次在此入海，故称黄水洋，暗沙浅滩，分布很广，海岸不断向海洋推进，沧海桑田的变化十分明显。
唐代时，学者们对沧海桑田已形成普遍认识。当时江西抚州南城县山上发现有螺蚌壳化石，因而更使人们相信《神仙传》所记的“东海三为桑田”之说。唐大历六年（771年），书法家、政治家颜真卿任抚州刺史，将其亲眼所见，撰写成《抚州南城县麻姑山仙坛记》一文，文中引述了《神仙传》一段话后，接着说：“东北有石崇观，高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变……刻金石而志之。”
“沧海桑田”的概念通过高山螺蚌壳化石的存在予以证认，但当时对其成因并未进行探讨，这种科学探讨是从北宋开始的。
1074年，沈括作为朝廷命官，视察北部边防，路过太行山麓，发现螺蚌化石，沈括后在他的《梦溪笔谈》中分析道：
予奉使河北，遵太行而北，山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔之海滨，今东距海已近千里。所谓大陆者，皆浊泥所湮耳。尧殛鲧于羽山，旧说在东海中，今乃在平陆。凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑干之类，悉是浊流。今关、陕以西，水行地中，不减百余尺，其泥岁东流，皆为大陆之土，此理必然。
文中，沈括首先根据高山岩石中存有螺蚌壳以及海滨所有的卵石，来说明高山原为古代的海滨，并提出华北平原皆为泥沙沉积而成。继之，沈括考察华北平原的几条大河泥沙量极高、黄土高原泥土流失十分严重等情况，进一步论证华北平原是淤积平原。
沈括在《梦溪笔谈》中，还谈到对浙江雁荡山的考察，分析了雁荡山的形成原因。沈括说，雁荡山峰“皆包在诸谷中，自岭外望之，都无所见”。然而一进入谷地，就见到山峰耸立，直冲云霄。他指出这种现象的成因“当是为谷中大水冲激，沙土尽去，唯巨石岿然挺立耳”。沈括明确提出流水的侵蚀作用和岩石不如泥土容易被冲蚀是形成雁荡诸峰的原因。
总之，沈括正是用自然界客观存在的侵蚀、搬运和沉积作用来说明地形高、下可以互变，沧海、桑田可以互变的道理。尽管沈括没有谈到地质内应力的作用，只谈到地质外应力，但其认识在当时已是十分先进了。世界著名科学史家李约瑟高度评价说：“沈括早在11世纪就已经充分认识到詹姆斯·赫顿在1802年所叙述并成为现代地质学基础的这些概念了。”
南宋朱熹对“沧海桑田”也有精辟论述。他说：“今登高而望，群山皆为波浪之状，便是水泛如此；只不知因什么时凝了，初极软，后来方凝得硬。”“尝见高山有螺蚌壳，或生石中。此石即旧日之土，螺蚌即水中之物，下者却变而为高，柔者却变而为刚。”朱熹把山脉起伏与海上波浪形状相比，虽仅属于联想，但这种联想的产生又非偶然，而是受沧海桑田思想启发的。在化石成因和岩石固结上，朱熹的说法显然比沈括明确，从而更好地阐述了沧海桑田的成因机制。朱熹的这段叙述在科学史上有重要意义，正如李约瑟转引美国地质学家葛利普的评价说：“这段话在地质学上的主要意义在于朱熹当时就已经认识到，自从生物的甲壳被埋入海底软泥当中的那一天以来，海底已经逐渐升起而变为高山了。但是直到3世纪以后，亦即一直到达·芬奇的时代，欧洲人还仍然认为，在亚平宁山脉发现甲壳的事实是说明海洋曾一度达到这个水平线。”
由上述可知，我国宋代对沧海桑田——海陆变迁的地质现象所形成的科学认识，在当时是处于世界领先水平的。
斗转星移
古代对星空的认识
远在五六千年以前，古人通过长期的星空观测，对密布的繁星逐渐熟悉。为了观测和记忆的方便，古人把星星划分成群，各群的星数多寡不等，多的几十颗，少的只有一颗。把一群之内的星用假想的线连起来，可以组成某种图形。古人发现许多图形和平时所接触的一些事物很相似，于是便给予图形相应的一些名称。例如“北斗七星”，连线图形像一只长把的勺子，和古人用的舀酒器——“斗”很相似，所以取名“北斗”。又如箕宿四星，可连成一个簸箕形，便称之为“箕”。《诗经·小雅·大东》有形象比喻：“维南有箕，不可以簸扬。维北有斗，不可以挹酒浆。”诸如此类的名称，表示组成一群的星星，这样的群，古代称为星官。
大致上讲，早期命名的星官，多和当时人们较常接触的事物有关。例如可以分为生产、生活用具类（斗、箕、毕、杵、臼、车、船等），动物类（鱼、龟、鳖、狗、狼等），人物类（老人、女人、织女等）。后来，统治阶级把人间的国家机器和社会组织也搬到天上，就有了官职类（帝、太子、相、侯等）、军事类（大将军、骑官、斧钺、羽林军等）。中国星官的命名系统是在战国到三国这五六百年中完备定型的，那正是封建制取代奴隶制后巩固、发展的时期。
对星官数目的记载，在历史上有一个发展和完善的过程。据初步统计，在先秦史料中记载的星官数约为38个。司马迁著《史记·天官书》中所记星官数为91个，包括恒星500余颗。东汉初年成书的《汉书·天文志》则说：“经星常宿中外官凡百一十八名，积数七百八十三星。”
自战国秦汉以来，甘德、石申、巫咸等星占流派都有自己的一套星官系统。到三国时代，吴国的太史令陈卓，综合石氏、甘氏、巫咸三家星官，并同存异，编制出一个283星官1464颗恒星的星表，并以此为根据绘成了星图（可惜陈卓的星表和星图均已散失）。此后，经《晋书·天文志》和隋唐《步天歌》的总结和发扬，形成了中国观察星辰的基础，一直沿用了一千多年。
中国古代就是根据每宿星象的出没和中天的时刻判断季节的。随着天文学的发展，二十八宿的作用也随之扩大。在现代天文学形成之前，它不仅在编制历法、划分二十四节气等方面发挥了重要作用，而且是归算日、月、五大行星（金星、木星、水星、火星、土星）乃至满天星斗位置的标准。因此可以说，二十八宿是中国古代天文学家的一项重大创造。李约瑟曾评价说：“现在无疑已经证实，中国古代的天文学虽然在逻辑性和实用性方面绝不逊于埃及、希腊以及较晚的欧洲天文学，然而它却是以大不相同的思想体系为基础的。”
关于二十八宿的起源年代，学术界曾长期争执不一。1978年湖北随县曾侯乙墓出土了一件漆盒，发现在漆盒盖面中央是一个很大的篆文粗体“斗”字，“斗”字周围排列着古代的二十八宿名称。考虑到曾国在战国初期是一个小国，并且二十八宿是被描绘在盒盖上作为装饰图案的，可以想象二十八宿体系在当时已经是一种很普及的天文知识了。曾侯乙墓漆盒的发现，把二十八宿全部名称的可靠记载提前到战国初，这说明中国二十八宿体系创立时代的下限是战国初期。但上限的年代为何，则仍待进一步探讨。
中国古代星官体系今虽已不通行，但对它有一些了解，对学习中国古代历史、科技史和阅读古诗文确有助益。
权衡轻重
度量衡标准的演变
权和衡，它们是什么时间出现的？目前尚无定论。由于权衡计量是一个比较量，与长度、容量相比，出现得可能晚一些。度量衡史专家认为，商代时青铜冶铸技术逐步成熟，青铜器种类多，数量大，在冶铸过程中可能已使用权和衡对不同金属配比的重量称重。
春秋战国时期，手工业和商业的发展促进了商品交换，衡重计量已明确有系统的单位和测量用具。先秦典籍《礼记·月令》记载：“同度量，平权衡”，即要求长度和容积的标准要统一，权和衡的制作要准确。
战国时期，楚国创造了我国历史上第一种黄金货币——郢爰。为了在交易中快速、准确地称出金币的重量，确定其价值多少，楚人使用了制作精细的权衡器。1959年在湖南长沙左家公山楚墓出土了一套完整的权衡器，使我们可了解当时的称量。这套权衡器包括一件木衡杆和9枚环形权，权用青铜铸造，大者如儿童玩具车的轮子，小者如耳环。衡杆上没有刻度，中心有一提纽，杆两端各挂一个铜盘。该权衡器的结构原理和使用方法都类似今天的等臂天平，只是构造简单些。9枚铜权的重量数值以倍数递增，其间关系：1铢、2铢、3铢、6铢、12铢（半两）、1两、2两、4两、8两（半斤）。据专家研究，楚人的1铢约合今0.69克；1斤等于16两，约合250克，恰好是我们今天的半市斤。铜权的重量固定，同天平上的砝码性质一样，所称金币的重量可直接通过已知铜权（一枚或数枚）的重量来计算。
除了称量金银贵重物品的环形小铜权出土外，近些年考古还发现了一些鼻纽式铜权，如秦、赵等国用来称粮食和刍草的高奴禾石铜权、司马禾石铜权等，这种铜权已很像现在的秤砣。
权衡经历了不断发展和完善的过程。东汉时期开始使用提纽式不等臂衡器，也就是杆秤。南北朝时，南北方已都将杆秤作为常用衡器，而且有的秤杆上安有两个或三个纽。如南朝梁著名画家张僧繇所绘的执秤图（后人临摹有传世品）中，执秤者似在读杆上的刻度，其秤杆上有三个纽，显然分别用于称轻或重的物品。
宋代时，杆秤发展到比较成熟的阶段，权演变为“秤砣”，作为称量的“权衡”被简称为“杆秤”或“秤”，此后这一叫法沿用至今。
春秋战国时期，因“权衡”有准确称重的功能，学者常引申其义而用作衡量、比较的意义。如《荀子·大略》说：“礼之于正国家也，如权衡之于轻重也，如绳墨之于曲直也。”文中“权衡”“绳墨”作为借喻，将具体器物的用途转为另一层意思。后世学者也多用引申义。如北齐刘昼在《刘子·从化》中说：“故权衡虽正，不能无毫厘之差；钧石虽平，不能无抄撮之较。”意思是说，称物体时，即使把衡杆摆得平平的，也难以保证就没有毫厘的短缺。说明权衡之器不是百分之百的正确，所以权衡时宜，还得谨慎从事。
今天，我们已习惯用“权衡”的借喻转义，然而不要忘记，“权”和“衡”最初是两件称重的器具，体现了古人的创造发明。
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